Upload
others
View
17
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
PENGARUH VARIASI LARUTAN WATER INJECTION PADA INTAKE MANIFOLD TERHADAP PERFORMA DAN EMISI GAS
BUANG SEPEDA MOTOR
SKRIPSI
Skripsi ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Teknik Otomotif
oleh Dedi Antoni 5202413008
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2017
ii
iii
iv
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
“Sesungguhnya Allah tidak akan merubah keadaan suatu kaum sehingga mereka
merubah keadaan yang ada pada diri mereka sendiri” (QS. Ar Ra’d: 11)
Apa perbedaan antara hambatan dan peluang. Sikap kita terhadapnya. Setiap
peluang memiliki kesulitan, dan setiap kesulitan memiliki peluang (J. Sidlow
Baxter).
Kunci kesuksesan adalah kerja keras, pantang menyerah dan doa, ketiganya tidak
dapat dipisahkan
(Dedi Antoni).
PERSEMBAHAN
Karya ini aku persembahkan untuk:
1. Solikha (mamah) darah, air mata, cinta kasih sayang, air susu mengalir di
dalam tubuhku.
2. Poniman (bapak) kerja keras, kesabaran, dan keteguhan adalah kekuatanku.
3. Serta keluarga dan teman teman tercinta.
v
ABSTRAK
Antoni, Dedi. 2017. Pengaruh Variasi Larutan Water Injection pada Intake Manifold terhadap Performa dan Emisi Gas Buang Sepeda Motor. Skripsi. Jurusan
Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang. Dr. M. Burhan
Rubai Wijaya, M.Pd., dan Angga Septiyanto, S.Pd., M.T
Kata kunci: Variasi, Larutan, Water, Injection, Performa, Emisi
Salah satu inovasi di bidang otomotif adalah penambahan water injection pada sepeda motor, hal tersebut diharapkan mampu meningkatkan performa dan
pengendalian emisi gas buang. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
pengaruh penggunaan water injection dengan variasi larutan A1(air akuades
100%), variasi larutan A2 (air akuades 90% + metanol 10%), variasi larutan A3
(air akuades 80% + metanol 20%), dan variasi larutan A4 ( air akuades 70% +
metanol 30%) terhadap performa yang meliputi daya dan torsi serta emisi gas
buang sepeda motor yang meliputi CO dan HC.
Metode penelitian yang dilakukan adalah eksperimen dengan
menggunakan sepeda motor Honda vario 125 eSP tahun 2012. Pengujian
performa menggunakan alat dynamometer untuk mengetahui torsi dan daya,
sedangkan pengujian emisi gas buang yang meliputi CO dan HC menggunakan
alat uji gas analyzer. Data hasil penelitian dianalisis dengan cara mengamati
secara langsung hasil eksperimen kemudian menyimpulkan dan menentukan hasil
penelitian yang telah dilakukan dalam bentuk tabel dan grafik.
Hasil penelitian menunjukkan adanya pengaruh penggunaan variasi
larutan water injection pada sepeda motor. Hasil pengujian torsi tertinggi
dihasilkan oleh water injection variasi larutan A2 pada putaran mesin 2000 rpm
dengan torsi maksimum sebesar 23,23 N.m, sedangkan daya tertinggi dihasilkan
oleh water injection variasi larutan A1 pada putaran mesin 8000 rpm dengan daya
maksimum 6,56 kW. Hasil pengujian kadar emisi CO terendah dihasilkan oleh
water injection variasi larutan A1 pada putaran 2300 rpm dengan kadar CO
sebesar 0,08% vol, sedangkan kadar HC terendah dihasilkan oleh water injection
variasi larutan A1 dan A2 pada putaran 2300 rpm dengan kadar HC sebesar
145,33 ppm. Kadar HC tertinggi dihasilkan oleh water injection variasi larutan A4
pada putaran 2000 rpm dengan kadar HC sebesar 369,33 ppm.
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa pengaruh terbesar
penggunaan variasi larutan water injection pada sepeda motor terhadap torsi
dihasilkan oleh variasi larutan A2 dengan nilai kenaikan sebesar 1,38 N.m,
sedangkan pada daya dihasilkan oleh variasi larutan A1 dengan nilai kenaikan
sebesar 0,47 kW. Rata-rata penurunan kadar CO terendah didapatkan oleh variasi
larutan A2 dengan nilai penurunan sebesar 0,38% vol, sedangkan rata-rata
penurunan kadar HC terendah didapatkan oleh variasi larutan A1 dengan nilai
penurunan sebesar 38,33 ppm. Saran peneliti untuk penggunaan water injection
sebaiknya menggunakan variasi larutan yang paling efektif yaitu variasi larutan
A1 (air akuades 100%).
vi
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah Subhanahu Wa Ta’ala atas
segala nikmat, rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi dengan judul “Pengaruh Variasi Larutan Water Injection pada Intake
Manifod terhadap Performa Mesin dan Emisi Gas buang”.
Skripsi ini disusun dalam rangka menyelesaikan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Pendidikan pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Negeri Semarang. Penulis menyadari bahwa selesai dan
tersusunnya skripsi ini karena mendapat bantuan serta dukungan dari orang lain,
oleh karena itu ijinkanlah penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Prof. Dr. Fathur Rohman, M.Hum Rektor Universitas Negeri Semarang.
2. Dr. Nur Qudus, M.T. Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.
3. Rusiyanto, S.Pd., M.T. Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Negeri
Semarang.
4. Dr. Dwi Widjanarko, S.Pd., ST., M.T. Ketua Program Studi Pendidikan
Teknik Otomotif Universitas Negeri Semarang.
5. Dr. M. Burhan Rubai Wijaya, M.Pd. Pembimbing 1 yang telah memberikan
bimbingan, arahan, dan motivasi kepada penulis dalam penyusunan skripsi.
6. Angga Septiyanto, S.Pd., M.T. Pembimbing 2 yang telah memberikan
bimbingan, arahan, dan motivasi kepada penulis dalam penyusunan skripsi.
7. Bapak Poniman dan Ibu Solikha yang selalu memberikan doa, semangat, dan
motivasi hingga penulis mencapai tahap ini.
8. Teman-teman PTO angkatan 2013 yang saya cintai.
vii
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, maka
penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi semua pihak.
Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi masyarakat pada
umumnya.
Semarang, 09 November 2017
viii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i
HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... ii
HALAMAN PERNYATAAN ......................................................................... iii
ABSTRAK ....................................................................................................... v
PRAKATA ....................................................................................................... vi
DAFTAR ISI .................................................................................................... viii
DAFTAR SIMBOL DAN SINGKATAN ........................................................ x
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiii
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xv
BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................... 1
A. Latar Belakang Masalah ....................................................................... 1
B. Identifikasi Masalah ............................................................................. 4
C. Pembatasan Masalah ............................................................................ 5
D. Rumusan Masalah ................................................................................ 6
E. Tujuan Penelitian ................................................................................. 6
F. Manfaat Penelitian ............................................................................... 7
BAB II. KAJIAN PUSTAKA .......................................................................... 8
A. Kajian Teori ......................................................................................... 8
1. Motor Bakar ................................................................................... 8
2. Proses Pembakaran......................................................................... 8
3. Water Injection ............................................................................... 15
4. Campuran ...................................................................................... 17
5. Air ................................................................................................. 20
6. Metanol .......................................................................................... 21
7. Dinamometer .................................................................................. 23
8. Perhitungan Torsi dan Daya ........................................................... 24
9. Emisi Gas Buang ............................................................................ 25
ix
10. Hubungan Water Injection Pada Intake Manifold Terhadap
Performa Dan Emisi Gas Buang .................................................... 28
B. Kajian Penelitian yang Relevan ........................................................... 30
C. Kerangka Pikir Penelitian .................................................................... 32
BAB. III METODE PENELITIAN.................................................................. 34
A. Bahan Penelitian................................................................................... 34
B. Alat dan Skema Peralatan Penelitian ................................................... 39
C. Prosedur Penelitian............................................................................... 41
1. Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian............................................. 41
2. Proses Penelitian ............................................................................ 42
3. Data Penelitian ............................................................................... 45
4. Analisis Data .................................................................................. 48
BAB. IV HASIL PENELITIAN ...................................................................... 49
A. Hasil Penelitian .................................................................................... 49
B. Pembahasan .......................................................................................... 62
C. Keterbatasan Penelitian ........................................................................ 74
BAB. V PENUTUP .......................................................................................... 75
A. Simpulan .............................................................................................. 75
B. Saran ..................................................................................................... 76
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 77
LAMPIRAN-LAMPIRAN ............................................................................... 80
x
DAFTAR SIMBOL DAN SINGKATAN
Simbol Arti
C Carbon (Karbon)
CH3OH Metanol
C8H18 Oktana (bahan bakar bensin)
C10H24 Pertamax
H2 Hidrogen
H2O Air
N2 Nitrogen
O2 Oksigen
P Gaya (N)
R Jarak benda ke pusat rotasi (m)
2πN Kecepatan sudut (putaran/s)
Torsi (N.m)
Ẇb Daya rem (kW)
Singakatan Arti
BMW Bayerische Motoren Werk
Cc Centimeter cubic (cm3)
CO Carbon monoxide (Karbon monoksida)
CO2 Carbon dioxide (Karbon dioksida)
eSP Enhaced smart power
HC Hydrocarbon (Hidrokarbon)
HP Horse Power (Tenaga Kuda)
kPa kiloPascal
ml milliliter
PGM-FI Programed Fuel Injection
Psi Pounds per square inch (Pon per inchi persegi)
RON Research Octane Number (angka oktan riset)
Rpm Revolution per minute (putaran per menit)
SAAB Svenska Aeroplan Aktiebolaget
xi
TMA Titik Mati Atas
TMB Titik Mati Bawah
Wai Water Injection (Injeksi Air)
WRC World Rally Championship (Kejuaraan Rally Dunia)
xii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1 Produksi Kendaraan Bermotor dalam Negeri Tahun 2010-2013..... 1
Tabel 2.1 Tujuh Macam Larutan ...................................................................... 19
Tabel 2.2 Properti Alkohol ............................................................................... 22
Tabel 2.3 Baku Mutu Emisi Kendaraan Bermotor Menurut Kepmen LH
No. 06 Tahun 2006 .......................................................................... 25
Tabel 3.1 Spesifikasi Honda Vario eSP ........................................................... 34
Tabel 3.2 Lembar Pengambilan Data Pengecekan Penyemprotan Debit
Air Water Injection .......................................................................... 45
Tabel 3.3 Lembar Pengambilan Data Penelitian Daya dan Torsi Sepeda
Motor tanpa Water Injection ........................................................... 46
Tabel 3.4 Lembar Pengambilan Data Penelitian CO dan HC Sepeda
Motor tanpa Water Injection ........................................................... 47
Tabel 3.5 Lembar Pengambilan Data Penelitian Daya dan Torsi Seped
Motor Menggunakan Water Injection ............................................. 47
Tabel 3.6 Lembar Pengambilan Data Penelitian CO dan HC Sepeda
Motor Menggunakan Water Injection ............................................. 48
Tabel 4.1 Hasil Data Pengecekan Debit Penyemprotan Water Injection......... 49
Tabel 4.2 Torsi yang dihasilkan pada sepeda motor tanpa water injetion
dan sepeda motor tanpa water injection .......................................... 50
Tabel 4.3 Daya yang dihasilkan pada sepeda motor tanpa water injection
dan sepeda motor tanpa water injection .......................................... 53
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Kandungan CO dalam Emisi Gas Buang .............. 56
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Kandungan HC dalam Emisi Gas Buang .............. 59
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Nilai Lambda ......................................................... 61
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Proses Pembakaran Normal ......................................................... 10
Gambar 2.2 Proses preignition ......................................................................... 11
Gambar 2.3 Proses Detonasi ............................................................................ 13
Gambar 2.4 Prinsip Kerja Water Injection ....................................................... 15
Gambar 2.5 Skema Pengukuran Torsi ............................................................. 23
Gambar 3.1 Solenoid ........................................................................................ 35
Gambar 3.2 Nozzle ........................................................................................... 35
Gambar 3.3 T Fitting........................................................................................ 35
Gambar 3.4 Pressure Gauge ............................................................................ 36
Gambar 3.5 Pompa Bensin ............................................................................... 36
Gambar 3.6 Relay Modul ................................................................................. 37
Gambar 3.7 Kran .............................................................................................. 37
Gambar 3.8 Mikrokontroler Arduino Uno ....................................................... 37
Gambar 3.9 Pvc ................................................................................................ 38
Gambar 3.10 Skema Water Injection ............................................................... 38
Gambar 3.11 Dynamometer tipe Sportdyno v3.3 ............................................. 39
Gambar 3.12 Gas Analyzer Orotech ................................................................ 39
Gambar 3.13 Skema instalasi pengujian daya, torsi, CO, dan HC................... 40
Gambar 3.14 Diagram Alir Penelitian ............................................................. 41
Gambar 4.1 Grafik Perbandingan Torsi terhadap Putaran Mesin .................... 52
Gambar 4.2 Grafik Perbandingan Daya terhadap Putaran Mesin .................... 55
Gambar 4.3 Grafik Perbandingan CO terhadap Putaran Mesin ....................... 58
Gambar 4.4 Grafik Perbandingan HC terhadap Putaran Mesin ....................... 60
Gambar 4.5 Grafik Perbandingan Lambda terhadap Variasi Larutan Water
Injection ........................................................................................ 62
Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Torsi terhadap Variasi Larutan Water
Injection ........................................................................................ 63
Gambar 4.7 Periode Penundaan ....................................................................... 65
Gambar 4.8 Grafik Perbandingan Daya terhadap Variasi Larutan Water Injection ........................................................................................ 67
xiv
Gambar 4.9 Grafik Perbandingan CO terhadap Variasi Larutan Water Injection ........................................................................................ 70
Gambar 4.10 Grafik Perbandingan HC terhadap Variasi Larutan Water
Injection ..................................................................................... 72
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil Penelitian Performa Mesin ................................................. 81
Lampiran 2. Hasil Penelitian Emisi Gas Buang ............................................... 96
Lampiran 3. Tabel Hasil Penelitian Performa Mesin ....................................... 101
Lampiran 4. Tabel Hasil Penelitian Emisi Gas Buang ..................................... 103
Lampiran 5. Dokumentasi Penelitian ............................................................... 105
Lampiran 6. Surat Keterangan Penelitian di Bengkel Hyperspeed .................. 107
Lampiran 7. Surat Keterangan Penelitian di SMK Muhammadiyah Bligo ..... 108
Lampiran 8. Alat Water Injection .................................................................... 109
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Perkembangan kemajuan teknologi dibidang otomotif semakin pesat
sehingga mendorong manusia untuk melakukan inovasi. Inovasi teknologi
dibidang otomotif banyak dilakukan disegala aspek, salah satunya adalah motor
bakar. Motor bakar merupakan suatu peralatan yang mengubah energi panas
menjadi energi mekanik dengan memanfaatkan fluida kerja hasil pembakaran.
Jenis motor bakar yang sering digunakan dibidang teknologi otomotif terutama
kendaraan ringan adalah motor pembakaran dalam atau sering disebut juga
dengan internal combustion engine. Salah satu kendaraan bermesin yang banyak
digunakan masyarakat pada saat ini adalah sepeda motor.
Tabel 1.1 Produksi Kendaraan Bermotor dalam Negeri Tahun 2010-2013
(Badan Pusat Statistik, 2015: 368)
Jenis Kendaraan
Bermotor 2010 2011 2012 2013
Sedan/cars 4.081 3.231 4.869 58.047
Jeep 4x2/Jeeps 4x2 477.252 530.762 693.421 842.234
Jeep 4x4/Jeeps 4x4 15.191 27.870 45.211 24.830
Bis/Buses 4.106 4.142 5.299 4.713
Pick Up/Trucks 201.878 271.943 316.757 278.387
Sepeda motor/Motorcycle 7.366.646 8.006.293 7.079.721 7.780.295
Indonesia 8.069.154 8.844.241 8.145.278 8.988.506
Tabel 1.1 menunjukkan bahwa produksi kendaraan jenis sepeda motor di
Indonesia paling banyak dibandingkan dengan kendaraan jenis yang lain
meskipun produksi kendaraan selain sepeda motor dijumlahkan. Tahun 2013
sebagai contohnya, apabila produksi kendaraan selain sepeda motor dijumlahkan
hanya mencapai 1.208.211 unit dibandingkan dengan sepeda motor masih kalah
2
jauh jumlahnya yang mencapai 7.780.295 unit, hal ini membuktikan bahwa
pengguna kendaraan jenis sepeda motor lebih banyak dari jenis kendaraan yang
lainnya.
Pertimbangan yang dipikirkan orang dalam memilih sepeda motor untuk
alat transportasinya selain mudah dalam penggunaannya, kemampuan juga
menjadi faktor yang sangat penting. Kemampuan (tenaga) sepeda motor
dipengaruhi oleh beberapa faktor, salah satunya adalah proses pembakaran yang
sempurna. Proses pembakaran terkadang tidak selalu terjadi secara sempurna
beberapa faktor salah satuya adalah kandungan oksigen yang masuk ke dalam
ruang, seperti yang dikatakan oleh Suyanto, (1989: 248-249) bahwa faktor yang
mempengaruhi tenaga yang dihasilkan oleh motor salah satunya adalah proses
pembakaran, sedangkan salah satu faktor yang mempengaruhi proses pembakaran
kandungan oksigen di dalam campuran bahan bakar dan udara. Faktor lainnya
adalah suhu juga berpengaruh terhadap proses pembakaran dan kepadatan udara
masuk. Menurut Arends dan Berenschot, (1980: 71) menyatakan bahwa kenaikan
suhu awal pada proses pemampatan menyebabkan suhu akhir pemampatan juga
meningkat, kepadatan udara akan memuai sehingga pengisian campuran di dalam
silinder menjadi kurang sempurna, hal ini mempengaruhi proses pembakaran.
Berbagai upaya dilakukan untuk peningkatan performa mesin salah
satunya adalah penambahan water injection di sistem bahan bakar, dimana water
injection merupakan suatu sistem penambahan air dalam bentuk butiran pada
ruang pembakaran melalui intake manifold (Basori, et al., 2014a: 314). Winoto
dan Tedjasaputra (2014) melakukan penelitian penggunaan alat water injection
3
pada mobil Honda City V-tech dengan menggunakan cairan air akuades yang
dicampur dengan air coolant dan hasilnya rata-rata mengalami peningkatan daya
dengan pengujian putaran mesin 1500 rpm sampai 6500 rpm hanya satu kondisi
saja mengalami penurunan yaitu pada putaran mesin 2000 rpm. Penelitian
penggunaan water injection tidak hanya diterapkan pada mobil (mesin bensin)
akan tetapi juga diterapkan pada sepeda motor, hal ini dikarenakan mobil dan
sepeda motor merupakan mesin pembakaran dalam dan memiliki tekanan
kompresi yang hampir sama yaitu 9 bar sampai 11 bar, contohnya penelitian yang
dilakukan oleh Wardono (2009) bahwa penggunaan alat water injection pada
sepeda motor dengan menggunakan air akuades murni mampu meningkatkan
daya diatas 9% pada putaran mesin 1150 rpm sampe 3000 rpm. Menurut Basori,
et al., (2014a: 314) menyatakan bahwa perkembangan penggunaan water injection
cairan yang digunakan tidak hanya air murni 100% melainkan dapat dicampur
dengan alkohol contohnya metanol, hal ini bertujuan untuk mengurangi detonasi
dan meningkatkan performa mesin. Berdasarkan uraian tersebut maka dapat
diduga bahwa cairan pada water injection mempunyai dampak terhadap performa
mesin.
Performa mesin menjadi hal yang penting akan tetapi, produk gas buang
yang dihasilkan oleh mesin juga harus menjadi perhatian supaya tidak
mengakibatkan pencemaran lingkungan. Pencemaran lingkungan yang dihasilkan
oleh kendaraan bermotor merupakan penyebab pencemaran udara, hal ini
disebabkan oleh pembakaran bensin yang tidak sempurna sehingga menghasilkan
gas buang yang tidak diinginkan dan meningkatkan pencemaran (Sastrawijaya,
4
2000: 170). Produk gas buang yang dihasilkan oleh kendaraan bermotor
diantaranya adalah karbon monoksida (CO) dan hidrokarbon (HC), dimana gas
buang tersebut berbahaya bagi kelangsungan hidup makhluk bumi apabila
berlebihan. Inovasi yang dilakukan pada kendaraan bermotor tentunya juga harus
memperhatikan dampak yang akan ditimbulkan terhadap lingkungan.
Berdasarkan uraian tersebut maka akan dilakukan penelitian tentang
pengaruh water injection menggunakan akuades dengan pencampuran metanol
terhadap performa dan emisi gas buang pada sepeda motor.
B. Identifikasi Masalah
Berdasarkan uraian pada latar belakang masalah, dapat diidentifikasikan
beberapa permasalahan diantaranya sebagai berikut:
1. Kenaikan temperatur udara masuk maupun ruang bakar yang berlebihan
menyebabkan suhu berlebih sehinga berpengaruh terhadap penurunan
performa mesin.
2. Kepadatan udara yang memuai akibat temperatur udara masuk yang
meningkat maupun ruang bakar menyebabkan proses pembakaran menjadi
kurang sempurna sehingga mengakibatkan performa mesin menurun.
3. Proses pembakaran yang kurang sempurna menyebabkan emisi gas buang
yang di keluarkan sepeda motor mengandung zat beracun berbahaya bagi
kelangsungan hidup makhluk bumi.
4. Penggunaan cairan pada water injection akan berpengaruh terhadap performa
mesin sehingga hasilnya bisa menjadi lebih baik ataupun lebih buruk dari
kondisi mesin standar.
5
C. Pembatasan Masalah
Didasarkan pada luasnya bahasan tentang water injection, maka
pembahasan dibatasi pada dampak penggunaancairanwater injectionterhadap
performa mesin dan emisi gas buang dengan karakteristik pelaksanaan sebagai
berikut:
1. Sepeda motor yang digunakan dalam pengujian adalah Honda Vario pgm-fi
tahun perakitan 2012 dengan kapasitas mesin 125 cc.
2. Parameter performa yang akan diteliti yaitu torsi dan daya.
3. Parameter emisi gas buang yang akan diteliti yaitu Karbon monoksida (CO)
dan Hidrokarbon (HC).
4. Bahan bakar yang digunakan jenis pertamax ( RON 92).
5. Pengujian performa dilakukan pada putaran mesin 2000 rpm, 4000 rpm, 6000
rpm, 8000 rpm dan 10000 rpm.
6. Pengujian emisi gas buang dilakukan pada putaran 1700 rpm, 2000 rpm, dan
2300 rpm.
7. Debit air yang disemprotkan oleh water injection 5 ml/menit < x <9,6
ml/menit.
8. Variasi larutan yang digunakan A1 (air akuades 100%), A2 (air akuades 90%
+ metanol 10%), A3 (air akuades 80% + metanol 20%), dan A4 (air akuades
70% + metanol 30%).
9. Tekanan water injection yang digunakan 60 psi.
6
D. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dibahas maka permasalahan yang
akan diteliti dalam permasalahan ini adalah sebagai berikut:
1. Seberapa besar pengaruh variasi larutan water injection terhadap torsi yang
dihasilkan oleh sepeda motor ?
2. Seberapa besar pengaruh variasi larutan water injection terhadap daya yang
dihasilkan oleh sepeda motor ?
3. Seberapa besar pengaruh variasi larutan water injection terhadap emisi CO
yang dihasilkan oleh sepeda motor ?
4. Seberapa besar pengaruh variasi larutan water injection terhadap emisi HC
yang dihasilkan oleh sepeda motor ?
E. Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah yang telah dituliskan maka tujuan
penelitian ini sebagai berikut:
1. Mengetahui pengaruh variasi larutan water injection terhadap torsi yang
dihasilkan oleh sepeda motor.
2. Mengetahui pengaruh variasi larutan water injection terhadap daya yang
dihasilkan oleh sepeda motor.
3. Mengetahui pengaruh variasi larutan water injection terhadap emisi CO yang
dihasilkan oleh sepeda motor.
4. Mengetahui pengaruh variasi larutan water injection terhadap emisi HC yang
dihasilkan oleh sepeda motor.
7
F. Manfaat Penelitian
Kegiatan penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai
berikut:
1. Bagi dunia akademik dapat membuktikan pengetahuan tentang pengaruh
penggunaan alat water injection terhadap performa mesin dan emisi gas
buang.
2. Bagi dunia akademik dapat membuktikan pengetahuan tentang pengaruh
penggunaan larutan pada water injection terhadap performa mesin dan emisi
gas buang.
3. Masyarakat memperoleh informasi tentang perbedaan performa mesin dan
emisi gas buang pada sepeda motor menggunakan alat water injection dengan
sepeda motor tanpa menggunakan alat water injection, sehingga masyarakat
dapat mengetahui dampak yang akan ditimbulkan jika melakukan
pemasangan water injection pada sepeda motornya.
4. Diharapkan bisa dijadikan acuan untuk penelitian selanjutnya.
8
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
A. Kajian Teori
1. Motor Bakar
Motor bakar merupakan suatu mesin penggerak yang memanfaatkan
energi kalor dari hasil proses pembakaran menjadi energi mekanik (Rahardjo,
2014: 12). Salah satu jenis motor bakar yang proses pembakarannya terjadi
didalam motor itu sendiri disebut mesin/motor pembakaran dalam. Menurut
Pudjanarsa dan Nursuhud (2008: 47) menjelaskan bahwa “motor pembakaran
dalam adalah mesin yang memanfaatkan fluida kerja hasil pembakaran dimana
antara medium yang memanfaatkan gas panas hasil pembakaran dengan fluida
kerja tidak dipisahkan oleh dinding pemisah”.
Suyanto (1989: 1) menjelaskan bahwa “motor (atau kadang-kadang
disebut juga mesin) adalah bagian utama dari suatu alat atau kendaraan yang
menggunakan mesin penggerak”. Menurut Boentarto (2005: 1) menjelaskan
bahwa “sepeda motor adalah alat transportasi yang digerakkan oleh mesin
(motor)”. Sepeda motor merupakan jenis kendaraan yang banyak diminati karena
harganya relatif murah dan mudah dibawa dalam berkendara. Sepeda motor
umumnya proses kerjanya sama dengan mobil, perbedaan mendasarnya hanya
pada jumlah dan ukuran silinder.
2. Proses Pembakaran
Proses pembakaran mesin bensin dimulai dengan penyalaan elektrik yang
diberikan oleh busi. Menurut Soenarta dan Furuhama (2002: 8) menjelaskan
9
bahwa “dalam proses pembakaran maka tiap macam bahan bakar selalu
membutuhkan jumlah udara tertentu agar bahan bakar dapat terbakar secara
sempurna”. Hal ini dapat ditelusuri dari persamaan pada pembakaran iso oktan
(C8H18).
C8H18 + 12,5 (O2 + 3,76 N2) 8 CO2 + 9 H2O + 47 N2
Proses pembakaran terjadi beberapa periode atau fase. Kristanto ( 2015:
166-167) menjelaskan tiga fase atau periode dalam pembakaran motor bensin
sebagai berikut:
Periode penundaan disebut juga periode pengapian dan
pengembangan nyala api lebih awal. Periode ini dimulai dari saat
percikan api tegangan tinggi lewat diantara elektroda busi sampai
saat mulai terbentuknya nyala api untuk melepaskan energi kalor
fraksi uap bahan bakar yang terbakar. Periode selanjutnya adalah
periode kenaikan tekanan dengan cepat atau disebut juga periode
perambatan nyala api. Periode perambatan nyala api yaitu waktu
antara permulaan medan nyala api dan dimulainya kenaikan
tekanan ke satu titik pada saat medan nyala api yang tidak rata telah
menyebar ke dinding silinder dan tekanan silinder telah mencapai
puncaknya. Setelah medan nyala api mencapai dinding silinder
masih terdapat 25% muatan yang belum terbakar dimana sisa
oksigen di dalam muatan menjadi lebih sulit bereaksi dengan uap
bensin hingga pembakaran melambat, kondisi ini dikenal periode
setelah pembakaran.
Penjelasan tersebut dapat disimpulkan bahwa pembakaran proses awalnya
adalah penyalaan busi di dalam ruang silinder kemudian api mulai merambat dari
satu titik ke segala arah dengan cepat dan tekanan gas di dalam silinder naik yang
mengakibatkan campuran udara dan bahan bakar terbakar. Ada dua kemungkinan
yang terjadi pada proses pembakaran yaitu:
10
a. Pembakaran normal
Pembakaran normal terjadi apabila bahan bakar dapat terbakar seluruhnya
pada waktu dan keadaan yang tepat. Berikut gambar mengenai proses pembakaran
normal:
Gambar 2.1 Proses Pembakaran Normal
(Suyanto, 1989: 252)
Keterangan gambar 2.1:
1) Katup
2) Busi
3) Ruang bakar
4) Piston
Proses pembakaran normal terjadi dimulai saat busi mulai memercikan
bunga api beberapa derajat sebelum TMA, kemudian api membakar campuran
udara bahan bakar didalam ruang bakar sehingga semua partikel terbakar habis.
Timbulnya energi panas yang mendadak menyebabkan tekanan dan temperatur
naik sehingga tekanan tersebut mendorong piston ke TMB.
1
2
3
4
11
b. Pembakaran tidak normal
Menurut Suyanto (1989: 257) menjelaskan bahwa pembakaran tidak
normal adalah pembakaran yang terjadi didalam silinder dimana nyala api dari
pembakaran tidak menyebar dengan teratur dan merata sehingga menimbulkan
masalah atau bahkan kerusakan pada bagian-bagian motor. Ada tiga macam
pembakaran tidak normal yaitu pengapian dini (preignition), detonasi, dan
dieseling.
1) Pengapian dini (preignition)
Pengapian dini atau disebut juga preignition merupakan penyalaan
campuran bahan bakar dan udara di dalam ruang bakar sebelum terjadinya
percikan bunga api. Suyanto (1989: 260) menjelaskan bahwa preignition adalah
terjadinya pembakaran campuran bahan bakar dan udara bukan karena nyala
bunga api yang ditimbulkan percikan bunga api. Menurut Kristanto (2015: 168)
menjelaskan bahwa “penyalaan dini adalah penyalaan campuran homogen di
dalam silinder sebelum percikan pengapian yang waktunya dikendalikan terjadi”.
Berikut ini digambarkan proses preignition:
Gambar 2.2 Proses Preignition
(Suyanto, 1989: 258)
a
b
c
d
12
Keterangan gambar 2.2:
a) Busi
b) Katup
c) Ruang bakar
d) Torak
Gambar 2.2 dapat dijelaskan bahwa proses preignition terjadi ketika
pembakaran bahan bakar dan udara dimulai sebelum busi memercikan bunga api.
Hal ini mengakibatkan terjadinya detonasi karena ada dua sumber api yang
membakar campuran bahan bakar udara didalam satu silinder yang sama, maka
kedua nyala api tersebut yang masing-masing mempunyai kecepatan akan
bertabrakan, dimana kejadian seperti ini sudah masuk dalam kategori detonasi
yang mengakibatkan tumbukan yang keras (Suyanto, 1989: 260)
2) Detonasi
Detonasi merupakan hasil rambatan gelombang tekanan gas dengan
kecepatan tinggi yang berulang kali dipantulkan dari dinding ruang bakar
sehingga menghasilkan suatu bunyi pukulan logam (Kristanto, 2015: 168).
Detonasi terjadi didalam silinder, yang disebabkan oleh penyalaan sendiri
(autoignition) gas akhir. Menurut Suyanto (1989: 259) menjelaskan bahwa
“autoignition adalah proses pembakaran dimana campuran udara bahan bakar
terbakar bukan karena nyala api yang dihasilkan oleh busi melainkan oleh panas
lain”. Hal ini dikarenakan kompresi gas akhir menaikkan temperatur dan
tekanannya ke suatu titik sehingga gas akan menyala sendiri. Berikut gambaran
proses terjadinya detonasi:
13
Gambar 2.3 Proses Detonasi
(Suyanto, 1989: 258)
Keterangan gambar 2.3:
a) Busi
b) Katup
c) Ruang bakar
d) Torak
Gambar 2.3 dapat dijelaskan bahwa proses detonasi setelah campuran
udara bahan bakar dibakar oleh percikan bunga api yang dihasilkan oleh busi,
maka bahan bakar akan terbakar dimulai dengan daerah api nyala busi kemudian
meluas keseluruh ruang bakar. Rambatan nyala api ini akan menekan campuran
udara bahan bakar dengan diikuti naiknya temperatur. Temperatur yang naik
sampai melewati temperatur dimana bahan bakar dapat terbakar maka bahan
bakar akan terbakar dengan sendirinya. Hal ini yang dinamakan autoignition, dan
nyala api yang timbul akibat pembakaran sendiri akan merambat ke bagian bahan
bakar yang belum terbakar, dengan demikian ada dua buah nyala api yang
masing-masing menyebar dengan kecepatan masing-masing sehingga terjadi
a
b
c
d
14
tumbukan antara dua nyala api tersebut yang mengakibatkan getaran yang cukup
hebat (Suyanto, 1989: 259).
Peningkatan tekanan dan temperatur di dalam silinder mengakibatkan gas
akhir hasil pembakaran menjadi panas dan mudah terbakar, oleh karena itu
peningkatan bilangan oktan diperlukan untuk meniadakan kecenderungan
detonasi.
3) Dieseling
Menurut Suyanto (1989: 261) menjelaskan bahwa “dieseling adalah
kejadian pembakaran bahan bakar didalam silinder yang terjadi seperti motor
diesel”. Dieseling terjadi pada saat kunci kotak dimatikan sehingga tidak ada
loncatan bunga api dari busi.
Proses terjadinya dieseling adalah ketika kunci kontak dimatikan, motor
masih berputar karena adanya sisa tenaga. Putaran ini mengakibatkan silinder
menghisap bahan bakar dari karburator sehingga didalam silinder terisi dengan
campuran udara dan bahan bakar. Temperatur di dalam silinder yang cukup panas
maka campuran udara bahan bakar yang dimampatkan oleh tenaga sisa dari motor
akan terbakar dengan sendirinya, hal ini disebabkan oleh panas sisa yang masih
ada didalam silinder, maka tekanan didalam silinder mengalami kenaikan.
Naiknya tekanan didalam silinder ini tidak terkontrol sehingga pada saat sedang
bergerak ke atas terjadi tumbukan kekuatan antara gerakan torak ke atas dengan
tekanan yang ditimbulkan oleh pembakaran tidak terkontrol dan seperti kejadian
detonasi (Suyanto, 1989: 261-262).
15
Kejadian dieseling biasanya terjadi pada motor yang masih menggunakan
sistem karburator, sedangkan untuk motor yang menggunakan sistem injeksi
kemungkina terjadi dieseling tidak ada. Dieseling ini tidak berlangsung lama
karena motor segera mati.
3. Water Injection
Water injection atau bisa disebut juga wai menurut Siddik, et al., (2014: 2)
“yaitu menginjeksi air ke dalam ruang bakar mesin”. MenurutBasori, et al.,
(2014b: 2) menjelaskan bahwa “water injection adalah suatu sistem penambahan
air dalam bentuk butiran pada ruang pembakaran melalui intake manifold”.
Simpulan yang dapat diambil dari pendapat tersebut adalah bahwa water injection
merupakan suatu sistem yang digunakan untuk menambahkan air dalam bentuk
butiran dengan cara menginjeksikannya ke dalam ruang bakar melaluiintake
manifold.
Gambar 2.4 Prinsip Kerja Water injection
(Wardono dan Raharjo, 2009: C-60)
Kettner, et al., (2016: 1864) menyebutkan bahwa ide menggunakan air
untuk proses pada mesin sudah ada sejak dulu, tahun 1940 campuran air dan
metanol digunakan dalam pesawat tempur udara Messerschmitt Bf109G-10 dan
sistem ini meningkatkan tenaga mesin 1.700-2.400 hp kemudian pada tahun 1983
16
Renault dalam pembangunan F1 mesin yang pertama menggunakan injeksi air di
mesin balap untuk mendinginkan udara terkompresi sehingga mencegah knocking
mesin. Wai bukan merupakan metode baru melainkan metode yang sudah
digunakan saat perang dunia kedua pada pesawat tempur untuk meningkatkan
tenaga mesin saat penyerangan (Siddik, et al., 2014: 2).
Ada beberapa metode yang digunakan pada perkembangan water injection
seperti yang dijelaskan oleh Kettner, et al., (2016: 1864-1866) diantaranya yaitu:
a. Metode kelembaban air. Metode ini adalah dengan
menambahkan uap air ke udara intake manifold. Melembabkan
dapat digunakan dengan cara yang berbeda tergantung pada
tujuan pengaplikasiannya, contohnya pada mesin stasioner uap
air ditambahkan ke udara intake manifold untuk meningkatkan
kelembaban relatif. Metode lain adalah dengan menggunakan
humidifier untuk udara masuk dengan sirkulasi air sehingga
udara dapat jenuh dengan air maksimum dan kelembapan
diserap dan diresirkulasi.
b. Injeksi air ke intake manifold. Teknik untuk menyuntikan air ke
dalam intake manifold ada berbagai cara misalnya injeksi titik,
injeksi hulu kompresor, injeksi hilir kompresor, atau multipoint wai dalam pipa intake dekat katup masuk. Semua lokasi
memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing.
c. Injeksi air langsung. Pendekatan yang berbeda digunakan pada
penempatan sistem injeksi air langsung, air dapat disuntikkan
secara terpisah dari bahan bakar atau dalam injektor gabungan
untuk bahan bakar air. Injektor ini memiliki saluran bahan
bakar dan air, penyesuaian rasio air dengan bahan bakar
dilakukan oleh solenoid valve di garis akhir.
d. Emulsi bahan bakar air. Emulsi bahan bakar air menyebabkan
pengurangan yang signifikan dalam NOx dan emisi jelaga. Ada
berbagai cara untuk menerapkan sistem ini yang pertama
adalah dengan dua pompa dan satu injektor, dalam pasokan
bahan bakar yang ada pada mesin sudah dimodifikasi. Cara
kedua adalah dengan satu pompa dan satu injektor, sistem
injeksi keseluruhan termasuk pasokan bahan bakar digunakan
untuk bekerja dengan FWE.
e. Injeksi air hybrid. Sistem ini telah dikembangkan oleh BMW
yaitu sistem yang menggabungkan dan menggunakan air
injeksi dengan tekanan injeksi langsung dari campuran bensin
dan air pada saat yang sama. Sumber air yang digunakan adalah
17
air kondesat yang dikeluarkan dari sistem pendingin udara
disimpan dalam tangki dan digunakan untuk kedua sistem
injeksi air. Air yang tekandung dalam campuran air dan bensin
bervariasi dari 0% sampai 30%. Sistem ini mampu
meningkatkan tenaga mesin dengan emisi rendah dan konsumsi
bahan bakar rendah yang dicapai secara bersamaan.
Menurut Basori, et al., (2014b: 3) menjelaskan bahwa“ penambahan air
dapat mengurangi laju pembakaran dan mengurangi temperatur gas di dalam
silinder sehingga dimungkinkan dapat menekan timbulnya detonasi”.Water
injection pada intake manifold (atau dalam silinder untuk injeksi langsung) efek
yang terjadi adalah pendinginan bertambah oleh proses penguapan air, panas air
yang menguap diambil dari udara masuk dan akibatnya suhu muatan udara
menurun (Kettner, et al., (2016: 1866).
4. Campuran
Dua zat yang berbeda dimasukkan dalam satu wadah yang sama ada tiga
kemungkinan yang terjadi yaitu bereaksi, bercampur, dan tidak bercampur.
Bereaksi jika zat yang dicampur tersebut membentuk zat baru yang sifatnya
berbeda, sedangkan bercampur adalah sifatnya tidak berubah dan dapat
dipisahkan kembali dengan cara fisika seperti destilasi, kristalisasi, dan
kromatologi.
Menurut Syukri, 1999: 350-351 menjelaskan bahwa campuran dibagi
menjadi beberapa macam yaitu:
a. Campuran gas-gas. Gas adalah materi yang telah terpecah-
pecah menjadi partikel terkecilnya dalam bentuk molekul, ion
atau atom. Partikel itu sangat kecil dan selalu bergerak acak ke
segala arah sehingga dua macam gas atau lebih mudah sekali
bercampur secara merata (homogen), contohnya O2 dan N2 di
udara.
18
b. Campuran gas-cair. Zat cair dan gas dapat bercampur dengan
dua cara. Pertama yaitu partikel cair dalam gas seperti tetesan
air di udara yang disebut kabut. Kedua yaitu molekul gas
berada dalam cairan seperti O2 dan CO2 dalam air, yang mana
hal ini memungkinkan organisme seperti ikan, tumbuhan, dan
mikroba dapat hidup dalam air.
c. Campuran gas-padat. Gas dan zat cair dapat bercampur dengan
dua cara. Pertama yaitu padatan berada dalam gas seperti asap.
Padatan itu harus dalam bentuk gumpalan halus seperti serbuk.
Kedua adalah gas dapat masuk dalam padatan bila padatan
berongga halus seperti busa dan batu apung.
d. Campuran cair-cair. Partikel zat cair selalu bergerak, tetapi
tidak sebebas gas. Dua cairan akan bercampur bila ada daya
tarik-menarik antara partikel yang berbeda, seperti air dan
alkohol. Molekul air dapat berada diantara molekul alkohol dan
sebaliknya.
e. Campuran cair-padat. Zat padat dapat bercampur melalui tiga
cara. Pertama adalah zat itu diserang oleh partikel cairan
sehingga terurai menjadi molekul, contohnya gula dan garam
dalam air. Kedua adalah padatan yang mulanya tidak
bercampur dengan cairan, tetapi setelah digerus menjadi halus
akan bercampur jika dikocok dengan kuat, contohnya susu
dengan air. Ketiga adalah cairan dapat masuk dalam zat padat
jika zat padat berongga, contohnya air dalam garam dapur.
f. Campuran padat-padat. Beberapa zat padat dapat bercampur
dengan dua cara. Pertama adalah bila digerus menjadi serbuk
dan diaduk, contohnya gula dengan tepung. Kedua adalah zat
tersebut dipanaskan sampai mencairdan kemudian didinginkan,
contohnya besi dengan alumunium.
Berdasarkan fasa zat setelah bercampur, campuran ada yag homogen dan
heterogen. Campuran homogen adalah campuran yang terdiri dari dua bahan yang
mempunyai komposisi dan sifat seragam dan masih tetap dalam satu fase tunggal,
sedangkan campuran heterogen campuran dua fase yang komposisi dan sifat-
sifatnya tidak seragam (Petrucci, 1985: 52). Menurut Syukri, 1999: 351
menjelaskan bahwa “campuran homogen adalah campuran yang membentuk satu
fasa yang mempunyai sifat dan komposisi yang sama antara satu bagian dengan
bagian lain didekatnya dan campuran homogen lebih umum disebut larutan,
sedangkan campuran heterogen adalah campuran yang mengandung dua fasa atau
19
lebih”. Berdasarkan pendapat tersebut dapat disimpulkan bahwa campuran
homogen adalah campuran yag terdiri dari dua bahan/zat yang membentuk satu
fasa tunggal dimana sifat dan komposisi yang sama diantara zat keduanya,
sedangkan campuran heterogen adalah campuran dua bahan/zat yang apabila
dicampurkan masih mengandung dua fasa/lebih serta komposisi dan sifatnya tidak
seragam antara satu bagian dengan bagian yang lainnya.
Tabel 2.1 Tujuh Macam Larutan (Syukri, 1999: 352)
Zat terlarut Pelarut Contoh
Gas Gas Udara (Nitrogen + Oksigen)
Gas Cair Oksigen dalam air
Gas Padat Hidrogen dalam serbuk platina
Cair Cair Alkohol dalam air
Cair Padat Raksa dalam amalga padat
Padat Padat Emas dalam perak
Padat Cair Gula dalam air
Komponen campuran dapat mempunyai komposisi atau perbandingan
yang beragam tergantung pada kebutuhan, contohnya dalam membuat campuran
air dan alkohol dengan perbandingan 1: 4, 1: 10, 1: 1 dan sebagainya. Menurut
Syukri, 1999: 350 menyatakan bahwa “pada reaksi kimia perbandingan harus
tertentu dan tetap, contohnya perbandingan massa reaksi hidrogen dengan oksigen
harus 1: 8 untuk menghasilkan air”. Metanol larut dalam air disegala
perbandingan disebabkan adanya ikatan hidrogen antara gugus hidroksil alkohol
dan molekul air dimana dengan bertambahnya bobot gaya-gaya van der waals
antara bagian hidrokarbon dari alkohol menjadi lebih efektif dalam menarik
molekul-molekul alkohol satu sama lainnya sehingga mengalahkan efek
pembentukan ikatan hidrogen (Keenan, et al, 1980: 384). Menurut Syukri, 1999:
363 menyatakan bahwa air dan alkohol merupakan dua cairan yang dapat
20
berkomposisi tanpa batas dikarenakan kedua cairan bersifat saling melarutkan,
kedua cairan dapat sebagai pelarut ataupun zat terlarut bergantung pada
komposisinya. Berdasarkan hal tersebut dapat disimpulkan bahwa air dan metanol
dapat bercampur disegala perbandingan, hal ini dikarenakan kedua zat
mempunyai sifat saling melarutkan.
5. Air
Air merupakan senyawa kimia yang melimpah di muka bumi dengan
rumus kimia H2O. Satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat
secara kovalen pada satu atom oksigen. Menurut Peraturan menteri kesehatan
nomor 416 tahun 1990 bahwa standar air yang bersih adalah yang mempunyai
sifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau. Air mempunyai kemampuan
sebagai pelarut yang baik diantaranya seperti garam, gula, asam dan zat lainnya.
Kandungan oksigen sangat berpengaruh terhadap hasil pembakaran, hal ini
dikarenakan oksigen merupakan unsur satu-satunya di udara yang dibutuhkan
untuk reaksi oksidasi, selain oksigen C (karbon) dan H (hidrogen) juga merupakan
komposisi bahan bakar yang berpengaruh dalam menghasilkan proses
pembakaran yang baik. Hal ini disebabkan komponen bahan bakar H (hidrogen)
lebih cepat beroksidasi dibandingkan C (karbon) sehingga apabila persentase
Hidrogen meningkat maka prestasi mesin juga meningkat (Basori, et al., 2014b:
3).
Air yang diinjeksikan oleh sistem water injection berupa butiran halus
sehingga panas kompresi yang diserapnya menjadi lebih kecil dibandingkan
21
bentuk cairan. Menurut Heywood di dalam Basori, et al., (2014b: 3) reaksi kimia
penguraian bahan bakar Hidrogen (H2) dan Oksigen (O2) adalah sebagai berikut:
H2O(l) + 285,84 kJ H2(g) + O2(g)
H2O(g) + 241,83 kJ H2(g) + O2(g)
Simpulan dari reaksi tersebut adalah bahwa panas yang dibutuhkan untuk
mengurai air (H2O) dalam bentuk gas (241,83 kJ) lebih kecil dibandingkan dalam
bentuk cair (285,84 kJ). Hal ini disebabkan panas pada ruang bakar berkurang
karena digunakan untuk menguapkan air (Basori, et al., 2014b: 3).
Aquades merupakan air dari hasil penyulihan (diuapkan dan diembunkan
kembali) dan memiliki kandungan air murni H2O (Cahyono, et al., 2016: 10).
Menurut Petrucci di dalam Cahyono, et al., (2016: 10) menyatakan bahwa air
aquades bersifat tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau pada kondisi
standar yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) dan temperatur 273,15 K (0 0C).
Berdasarkan pernyataan tersebut dapat disimpulkan bahwa aquades merupakan air
murni yang memiliki rumus kimia H2O yang mana air ini bersifat tidak berwarna,
tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar.
6. Metanol
Alkohol adalah bahan bakar dari keluarga oksigenat yang memiliki satu
atau lebih oksigen pada tiap molekul alkohol yang memberikan kontribusi untuk
pembakaran, secara teori setiap molekul organik dapat digunakan sebagai bahan
bakar (Kristanto, 2015: 78). Metanol merupakan senyawa alkohol sederhana yang
terdiri dari satu atom karbon dan tiga atom hidrogen yang diatur sebagai
kelompok metil (CH3). Metanol dikenal juga dengan nama metil alkohol, wood
22
alcohol atau spiritus dengan rumus kimia CH3OH danmetanol berbentuk cairan
yang ringan, mudah menguap, tidak berwarna, mudah terbakar dan beracun
dengan bau yang khas pada keadaan atmosfer (Sipahutar dan Santoso, 2012: 596).
Metanol digunakan di dalam mesin pembakaran dalam secara terbatas karena
metanol tidak mudah terbakar dibandingkan dengan bensin. Metanol juga dapat
digunakan sebagai campuran bahan bakar, pendingin, anti beku bagi industri
etanol.
Metanol merupakan salah satu bahan bakar pengganti bensin yang
memiliki peluang, dengan bahan bakar M85 (85% metanol dan 15% bensin)
terjadi penurunan emisi gas buang HC dan CO (Kristanto, 2015: 78).
Tabel 2.2 Properti Alkohol
(Kristanto, 2015: 78-79)
Isooktan Metanol Etanol Formula C8H18 CH3OH C2H5OH
Berat molekul 114,224 32,042 46,07
Karbon/hidrogen (berat) 5,25 3,0 4,0
% karbon (berat) 84,0 37,5 52,17
% hidrogen (berat) 16,0 12,5 13,4
% oksigen (berat) 0 50,0 34,78
Titik didih @ 1 atm 0C 99,239 64,5 78,40
Titik beku @ 1 atm 0C -107,378 -97,778 -80,00
Kerapatan @ 15,50C lb/gal 5,795 6,637 6,63
Viskositas @ 200C/1 atm, centiposis 0,503 0,596 1,20
Kalor spesifik @ 250C/1 atm, BTU/lb 0,5 0,6 0,6
Kalor penguapan, @ titik didih/1 atm, BTU/lb 116,69 473,0 361,0
Kalor penguapan/1 atm 116,69 473,0 -
Kalor pembakaran, @ 250C, BTU/lb
Kalor pembakaran atas
Kalor pembakaran bawah
20555
19065
9776
8593
12780
11550
Stoikiometri lb udara/lb bahan bakar 15,13 6,463 9,0
RON 100 106 105
Temperatur nyala api, 0C -42,778 11,112 12,778
Temperatur penyalaan sendiri, 0C 257,23 463,889 422,778
Panas laten penguapan @ 200C, kJ/kg 349 1177 921,36
Bilangan cetana - 5 8
23
Berikut adalah reaksi pembakaran metanol apabila dicampur dengan iso oktan dan
air:
C8H18 + CH3OH + H2O + 14(O2 + 3,76 N2) 11 CO2 + 15 H2O + 52,64 N2
7. Dinamometer
Dinamometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur torsi dan
dan daya motor dalam jangkauan kecepatan motor dan beban (Kristanto, 2015:
23). Menurut Rahardjo (2014: 24) menjelaskan bahwa “pengukuran torsi pada
poros motor menggunakan alat dinamakan dinamometer”. Prinsip pengukuran
torsi digambarkan sebagai berikut:
Gambar 2.5 Skema Pengukuran Torsi
(Rahardjo, 2014: 24)
Gambar 2.5 dapat dijelaskan bahwa pengukuran torsi pada poros dengan
prinsip pengereman dengan stator dikenai beban sebesar w. Mesin dinyalakan
kemudian pada poros disambungkan dengan dinamometer. Pengukuran torsi
mesin pada poros diberi rem yang disambungkan dengan w pengereman atau
pembebanan kemudian pembebanan diteruskan sampai poros mesin berhenti
berputar. Dari perhitungan torsi dapat diketahui jumlah energi yang dihasilkan
mesin pada poros. Jumlah energi yang dihasilkan mesin setiap waktunya
24
merupakan daya mesin, sedangkan energi yang diukur pada poros mesin dayanya
disebut daya poros.
8. Perhitungan Torsi dan Daya
a. Torsi
Menurut Kristanto (2015: 21) menjelaskan bahwa torsi merupakan ukuran
kemampuan motor untuk melakukan kerja. Gaya tekan putar pada bagian yang
berputar disebut torsi, sepeda motor digerakan oleh torsi dari crankshaft (Jama
dan Wagino, 2008: 23). Rahardjo (2014: 23) menjelaskan bahwa besaran torsi
merupakan besaran turunan yang digunakan untuk menghitung energi yang
dihasilkan dari benda yang berputar pada porosnya. Adapun perumusannya
sebagai berikut:
= P R
Dimana:
: torsi (N.m)
P : gaya (N)
R : jarak benda ke pusat rotasi (m) (Kristanto, 2015: 24)
b. Daya
Daya merupakan istilah yang digunakan untuk menyatakan seberapa besar
kerja yang dapat dilakukan dalam suatu periode waktu tertentu ( Kristanto, 2015:
21). Arends dan Berenschot (1980: 18) menyatakan bahwa daya motor adalah
besarnya kerja motor selama waktu tertentu. Daya pada sepeda motor dapat
diukur dengan menggunakan dinamometer. Daya rem (Ẇb) yang dikirimkan oleh
25
motor dan diserap oleh dinamometer adalah hasil kali antara torsi dan kecepatan
sudut. Adapun perumusannya sebagai berikut:
Ẇb : 2πN
Dimana:
Ẇb : daya rem (Watt)
: torsi (N.m)
2πN: kecepatan sudut (putaran/s)
1hp = 745,7 Watt/ 0,7457 kW(Kristanto, 2015: 23-24).
9. Emisi Gas Buang
Menurut Suyanto (1989: 345) menjelaskan bahwa “emisi gas buang
merupakan polutan yang mengotori yang dihasilkan dari gas buang kendaraan”.
Emisi gas buang umumnya terdiri dari gas yang tidak beracun seperti N2, CO2,
dan H2O sebagian lagi gas yang beracun seperti HC dan CO (Arifin dan Sukoco,
2009: 34).
Tabel 2.3 Baku Mutu Emisi Kendaraan Bermotor Menurut Kepmen LH
No. 06 Tahun 2006
(Arifin Dan Sukoco, 2009: 54)
KENDAARAN BERMOTOR KATEGORI “L”
Kategori Tahun Pembuatan
Parameter Metode
Uji CO
(%)
HC
(ppm) Opasitas
Sepeda motor 2
langkah < 2010 4.5 12.000 - Idle
Sepeda motor 2
langkah > 2010 4.5 2.400 - Idle
Sepeda motor 2
dan 4 langkah > 2010 4.5 2.000 - Idle
26
Gas yang beracun hasil pembakaran sangat berbahaya bagi kelangsungan
hidup makhluk hidup dibumi. Adapun penjelasan mengenai zat-zat berbahaya
diuraikan sebagai berikut:
a. Hidrokarbon (HC)
Hidrokarbon merupakan ikatan kimia dari Hidrogen (H) dan Karbon (C)
(Arifin dan Sukoco, 2009: 38). Menurut Suyanto (1989: 345) menjelaskan bahwa
“Hidrokarbon adalah emisi yang timbul karena bahan bakar yang belum terbakar
tetapi sudah keluar bersama-sama menuju atmosfer”. Emisi hidrokarbon
umumnya disebabkan oleh pembakaran tidak sempurna. Menurut Kristanto (2015:
199-200) sebab-sebab timbulnya HC yaitu:
1) Rasio udara bahan bakar non stokiometri. Pada campuran kaya,
oksigen yang tersedia tidak cukup untuk bereaksi dengan semua karbon
pada bahan bakar sehingga HC dihasilkan pada produk pembuangan.
Namun, jika campuran terlalu miskin mengakibatkan kegagalan
penyalaan karena campuran tidak terbakar. Hal ini disebabkan oleh
quenching dinding ketika terjadi medan nyala api pembakaran mencapai
dinding ruang bakar yang dingin. Dinding yang dingin ini memperlemah
nyala api sebelum keseluruhan bahan bakar terbakar.
2) Pembakaran tidak sempurna. Penyebab pembakaran tidak sempurna
adalah kurang sempurnanya campuran udara bahan bakar sehingga
beberapa partikel tidak mendapat oksigen dan tidak bereaksi. Hal ini
menyebabkan pemadaman nyala api yang meninggalkan beberapa
volume campuran udara dan bahan bakar tidak terbakar dengan segera.
Penyebab lainnya adalah gas ekspansi menurunkan temperatur dan
tekanan di dalam silinder sehingga pembakaran menjadi lambat.
3) Tumpang tindih katup. Tumpang tindih katup adalah suatu kondisi
katup masuk dan katup buang keduanya terbuka sehingga menyebabkan
udara bahan bakar dapat mengalir secara langsung ke sistem
pembuangan.
Senyawa HC ini berbahaya bagi kesehatan manusia. Menurut Suyanto
(1989: 345) menjelaskan bahwa “senyawa HC dapat menyebabkan pedih dimata,
tenggorokan sakit, paru-paru sakit, dan bahkan dapat menyebabkan kanker”.
27
b. Karbon monoksida (CO)
Karbon monoksida (CO) merupakan gas buang kendaraan yang
disebabkan oleh bahan bakar yang terbakar sebagian akibat pembakaran tidak
sempurna ataupun karena campuran bahan bakar dengan udara yang masuk
kedalam silinder terlalu kaya (kurangnya udara) (Suyanto, 1989: 345). Menurut
Kristanto (2015: 201) menjelaskan bahwa “Karbon monoksida (CO) merupakan
gas yang tidak berwarna, tidak berbau, dan beracun ketika dihisap”. Proses
pembakaran tidak sempurna mengakibatkan Karbon monoksida terbentuk seperti
yang dijelaskan oleh Arifin dan Sukoco (2009: 41) bahwa apabila unsur-unsur
oksigen (udara) tidak cukup akan mengakibatkan proses pembakaran tidak
sempurna sehingga karbon di dalam bahan bakar terbakar dalam suatu proses
sebagai berikut:
C + 1/2O2 CO
Emisi CO pada kendaraan dipengaruhi oleh perbandingan/rasio udara
bahan bakar yang terbakar dalam ruang bakar, beberapa bahan bakar tidak
terbakar dan beberapa karbon berakhir sebagai CO (Kristanto, 2015: 201).
Menurut Arifin dan Sukoco (2009: 41-42) menjelaskan bahwa salah satu cara
mengurangi kadar CO adalah dengan mengatur perbandingan campuran udara
bahan bakar menjadi kurus, tetapi efek sampingnya HC akan mudah timbul serta
output mesin berkurang.
28
10. Hubungan Water Injectionpada Intake Manifold terhadap Performa
Mesin dan Emisi Gas Buang
Water injection merupakan suatu sistem yang digunakan untuk membantu
sistem pendinginan pada mesin dengan cara menyemprotkan air kedalam intake
manifold sehingga temperatur pada ruang bakar menurun, udara yang dingin
memiliki kandungan oksigen yang lebih padat/tinggi (Basori, et al., 2014b: 2).
Penambahan air ke dalam intake manifold menyebabkan proses pendinginan
sehingga suhu menurun, sedangkan suhu udara yang rendah menyebabkan suhu
pembakaran juga rendah (Kettner, et al., 2016: 1866). Kenaikan suhu awal pada
proses pemampatan menyebabkan suhu akhir pemampatan juga meningkat,
kepadatan udara akan memuai sehingga pengisian campuran di dalam silinder
menjadi kurang sempurna, hal ini mempengaruhi proses pembakaran (Arends dan
Berenschot, 1980: 71). Faktor yang mempengaruhi tenaga yang dihasilkan oleh
motor salah satunya adalah proses pembakaran, sedangkan salah satu faktor yang
mempengaruhi proses pembakaran kandungan oksigen di dalam campuran bahan
bakar dan udara (Suyanto, 1989: 248-249).
Produk pembakaran yang dihasilkan oleh setiap proses pembakaran
disebut emisi gas buang (Kristanto, 2015: 197). Menurut Arends dan Berenschot
(1980: 72) menjelaskan bahwa “butir-butir air yang ikut terisap dengan udara
mempunyai sifat mendinginkan campuran gas, sebaliknya campuran tadi akan
menjadi lebih miskin karena uap air menempati bahan bakar dan ketetapan
pukulan yang menjadi lemah dapat diperbaiki dengan butir-butir air
tersebut”.Penyemprotan kabut air ke udara oleh wai pada intake manifold akan
29
menambah campuran bahan udara sehingga hal ini juga akan mempengaruhi hasil
buangan dari proses pembakaran tersebut. Menurut Kristanto (2015: 199)
menjelaskan bahwa “pada campuran kaya oksigen yang tersedia tidak cukup
untuk bereaksi dengan semua karbon dan hidrogen pada bahan bakar sehingga
dihasilkan produk CO dan HC, sedangkan pada campuran terlalu miskin
mengakibatkan kegagalan penyalaan dan menyisakan sejumlah HC yang didesak
ke luar katup buang”.
Water injection mampu menambahkan kadar O2 yang masuk ke ruang
bakar sehingga mempengaruhi kualitas pembakaran (Winoto dan Tedjasaputra,
2014: 5). Menurut Suyanto (1989: 249) menjelaskan bahwa kandungan oksigen
merupakan faktor yang penting, dengan jumlah oksigen yang tepat maka akan
memungkinkan proses terjadinya proses pembakaran sempurna. Berkaitan dengan
kandungan oksigen Kristanto (2015: 199) juga menjelaskan bahwa partikel bahan
yang tidak mendapatkan oksigen untuk bereaksi dengannya menyebabkan terjadi
proses pembakaran tidak sempurna sehingga meningkatkan kadar CO dan HC.
Berdasarkan beberapa uraian tersebut maka dapat disimpulkan bahwa
penyemprotan cairan oleh water injection menyebabkan perubahan kandungan
pada campuran udara dan bahan sehingga akan mempengaruhi proses pembakaran
di ruang bakar, hal ini juga akan berpengaruh terhadap performa mesin dan emisi
gas buang yang dihasilkan oleh motor.
30
B. Kajian penelitian yang relevan
Beberapa penelitian yang telah dilakukan terkait dengan water injection
adalah sebagai berikut :
Penelitian yang dilakukan oleh Utomo (2011) yang berjudul pengaruh
debit methanol injection terhadap unjuk kerja motor bakar empat langkah.
Penelitian ini menggunakan methanol injection yang merupakan suatu metode
untuk menginjeksikan metanol melalui spuyer ke dalam manifold untuk
bercampur dengan bensin dan udara yang kemudian masuk ke ruang bakar.
Pengujian unjuk kerja mesin mengunakan alat motor cycle dynamometer.
Pengujian pada penelitian ini menggunakan debit aliran 3 ml/menit, 5 ml/menit,
dan 7 ml/menit. Hasil optimal diperoleh pada debit 7 ml/menit dengan
peningkatan torsi maksimal sebesar 11,2 % yaitu dari torsi optimal bahan bakar
tanpa penambahan methanol injection sebesar 6,11 N.m menjadi 6,80 N.m setelah
penambahan methanol injection, sedangkan peningkatan daya efektif maksimal
sebesar 10,3 % yaitu dari daya optimal bahan bakar tanpa penambahan methanol
sebesar 5,910 Hp menjadi 6,524 Hp. Hasil konsumsi bahan bakar meningkat
dengan penambahan methanol injection dari bahan bakar standar maksimal
sebesar 0,959 kg/jam menjadi 1,136 kg/jam.
Penelitian yang dilakukan oleh Winoto dan Tedjasaputra (2014) yang
berjudul analisa dan pembuatan sistem water coolant injection pada motor bensin
terhadap performa dan emisi gas buang. Alat water injection dipasang antara filter
udara dan throttle body. Penelitian ini menggunakan debit maksimal 116
ml/menit, sistem kontrol penginjeksian menggunakan mikrokontroler arduino, dan
31
cairan yang digunakan adalah air aquades 50% dicampur 50% air coolant.
Penelitian ini menggunakan Honda city v-tec 1500 cc mesin empat silinder. Hasil
uji daya memperoleh kenaikan daya maksimal sebesar 2,8 hp pada putaran 6500
rpm dan memperoleh kenaikan signifikan sebesar 4,5 hp pada putaran 3500 rpm.
Hasil uji torsi memperoleh kenaikan torsi maksimal sebesar 9,1 Nm pada putaran
3500 rpm dan memperoleh kenaikan torsi yang signifikan sebesar 9,7 Nm. Hasil
uji emisi memperoleh penurunan kadar C0 sebesar 0,01%, kenaikan kadar CO2
sebesar 0,2%, dan penurunan kadar HC sebesar 17 ppm. Penggunaan water
injection pada penelitian ini didapatkan penurunan suhu maksimal sebesar 180C
pada putaran 5000 rpm dan penurunan suhu minimal 20C putaran 2500 rpm.
Penelitian yang dilakukan oleh Zatmiko, et al., (2015) dengan judul
rancang bangun water injection berbasis mikrokontroler serta pengaruhnya
terhadap konsumsi bahan bakar dan emisi gas buang (CO & HC) pada sepeda
motor. Pengujian pada penelitian Zatmiko, et al., (2015) menggunakan air
akuades dan akuades dicampur metanol, dimana pada penelitian ini menghasilkan
pengaruh positif terhadap konsumsi bahan bakar pada putaran mesin 4500 rpm di
seluruh variasi komposisi akuades dan metanol. Hasil positif penggunaan water
injection terdapat emisi gas buang CO diperoleh pada penggunaan A100 dan A90,
sedangkan pengaruh terhadap emisi gas buang HC semakin banyak campuran
metanol semakin besar kadar HC yang dihasilkan oleh sepeda motor Honda mega
pro tahun 2009.
Penelitian yang dilakukan oleh Marshal (2012) dengan judul pengaruh
debit bioetanol injection pada unjuk kerja motor bensin empat langkah terhadap
32
bahan bakar premium. Pengujian pada penelitian Marshal (2012) menggunakan
aditif etanol injection dengan variasi debit 3 ml/menit, 5 ml/menit, dan 7
ml/menit. Pengujian unjuk kerja mesin mengunakan alat motor cycle
dynamometer. Hasil optimal yang diperoleh pada debit 5 ml/menit dengan
peningkatan torsi maksimal 13,7 % dari torsi bahan bakar tanpa penambahan
etanol sebesar 0,29 kg.m menjadi 0,33 kg.m. Peningkatan daya efektif maksimal
sebesar 18,18 % yaitu dari daya optimal bahan bakar tanpa penambahan bioetanol
injection 5,5 hp menjadi 6,5 hp setelah penambahan bioetanol injection. Hasil
konsumsi bahan bakar menunjukkan bahwa dengan penambahan bioetanol
injection yaitu 0,9756 kg/jam pada bahan bakar standar menjadi 1,5927 kg/jam
dengan menggunakan bioetanol injection.
C. Kerangka Pikir Penelitian
Salah satu yang mempengaruhi performa mesin adalah proses pembakaran
pada ruang mesin. Proses pembakaran diperlukan panas yang sesuai supaya
pembakaran pada ruang bakar terbakar sesuai waktu yang dikehendaki sehingga
menghasilkan performa yang diharapkan. Kenaikan suhu yang berlebihan
mengakibatkan kinerja mesin terganggu sehingga menimbulkan kejadian yang
tidak dikehendaki seperti detonasi. Detonasi adalah timbulkan ketukan pada ruang
bakar, hal ini disebabkan karena naiknya temperatur pada ruang bakar maupun
kenaikan temperatur udara pada saat akan masuk ruang bakar sehingga bahan
bakar terbakar tidak sesuai dengan waktu yang dikehendaki yang menyebabkan
turunnya performa pada mesin. Perkembangan teknologi saat ini menyebabkan
para teknisi memodifikasi kendaraan bermotornya, salah satunya adalah
33
penggunaan water injection yang digunakan untuk menurunkan suhu ruang bakar
sehingga diharapkan mampu memperkecil peluang terjadinya detonasi.
Water injection bekerja menurunkan suhu ruang bakar akibat panas
berlebih, yaitu akibat campuran udara dan bahan bakar menjadi dingin karena
bercampur kabut air sehingga menyebabkan pendinginan pada ruang bakar. Hasil
injeksi pada alat water injection dipengaruhi antara lain adalah cairan yang
digunakan. Air pada penelitian ini ada yang dicampur dengan metanol. Metanol
dipilih karena memiliki anti-knock yang tinggi. Air murni dan air campuran
tentunya akan mempengaruhi komposisi kandungan dalam cairan tersebut
sehingga menyebabkan perbedaan pada emisi gas buang (CO & HC) dan
performa mesin (daya dan torsi) yang dihasilkan oleh mesin nantinya. Perbedaan
campuran cairan akan menentukan emisi gas buang dan performa karena hal ini
berhubungan dengan proses pembakaran di dalam silinder. Penelitian ini
bertujuan untuk mengetahui pengaruh penggunaan variasi larutan water injection
pada intake manifold terhadap performa dan emisi gas buang sepeda motor.
75
BAB V
PENUTUP
A. Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat
disimpulkan sebagai berikut:
1. Pengaruh terbesar penggunaan variasi larutan water injection terhadap torsi
pada sepeda motor dihasilkan oleh water injection variasi larutan A2 (air
akuades 90% + metanol 10%) dengan rata-rata kenaikan torsi sebesar 13,67%
atau mengalami kenaikan sebesar 1,38 N.m dari rata-rata torsi yang
dihasilkan sepeda motor tanpa water injection.
2. Pengaruh terbesar penggunaan variasi larutan water injection terhadap daya
pada sepeda motor dihasilkan oleh water injection variasi larutan A1 (air
akuades 100%) dengan rata-rata kenaikan nilai daya sebesar 9,41% atau
selisih 0,47 kW dari rata-rata daya yang dihasilkan sepeda motor tanpa water
injection.
3. Pengaruh terbesar penggunaan variasi larutan water injection terhadap emisi
CO pada sepeda motor dihasilkan oleh water injection variasi larutan A2 (air
akuades 90% + metanol 10%) dengan rata-rata penurunan nilai emisi CO
sebesar 66,66% atau mengalami penurunan sebesar 0,38% vol dari rata-rata
CO yang dihasilkan sepeda motor tanpa menggunakan water injection.
4. Pengaruh terbesar penggunaan variasi larutan water injection terhadap emisi
HC pada sepeda motor dihasilkan oleh water injection variasi larutan A1 (air
akuades 100%) dengan rata-rata penurunan nilai emisi HC yang dihasilkan
76
oleh variasi larutan A1 yaitu sebesar 17,11% atau mengalami penurunan
sebesar 38,33 ppm dari rata-rata HC yang dihasilkan sepeda motor tanpa
menggunakan water injection.
B. Saran
1. Penggunaan variasi larutan water injection pada sepeda motor injeksi dapat
dijadikan sebagai salah satu upaya untuk meningkatkan daya, torsi, dan
penurunan emisi gas buang, namun sebaiknya menggunakan variasi larutan
yang paling efektif yaitu variasi larutan A1 (air akuades 100%).
2. Peneliti menganjurkan untuk penelitian selanjutnya perlu penambahan alat
pada water injection seperti sensor suhu dan penyesuaian penyemprotan
terhadap bukaan katup sehingga didapatkan hasil penelitian yang baru.
3. Peneliti menganjurkan untuk penelitian selanjutnya dilakukan penambahan
variabel yang lain, misalnya variasi debit dan tekanan penyemprotan sehingga
didapatkan hasil penelitian yang baru.
77
DAFTAR PUSTAKA
Arends, BPM. dan H. Berenschot. 1980. Benzinemotoren. Vam-Voorschoten.
Terjemahan Sukrisno, U. 1980. Motor Bensin. Jakarta: Erlangga.
Arifin, Z. dan Sukoco. 2009. Pengendalian Polusi Kendaraan. Bandung:
Alfabeta.
Badan Pusat Statistik. 2015. Statistik Indonesia. Januari. Jakarta: BPS Indonesia.
Basori, et al. 2014a. Analisis Konsumsi Bahan Bakar Terhadap Water Injection (Wai) Berbasis Mikrokontroler Yang Diterapkan Pada Sepeda Motor.
Prosiding Seminar Nasional ke-9 ReTII 2014. Sekolah Tinggi Teknologi
Nasional. Yogyakarta. 313-318. (online) http://retii.sttnas.ac.id/wp-
content/uploads/2015/08/BUKU-2-PROSIDING-SEMINAR-NASIONAL-
RETII-KE-9-TAHUN-2014-STTNAS-YOGYAKARTA.pdf (diakses
14/03/2017).
Basori, et al. 2014b. Pemanfaatan Mikrokontroler AT89S51 Dalam Rancang
Bangun Sistem Water Injection Berbasis Mikrokontroler pada Sepeda
Motor. JIPTEK. Vol VII Nomor 2. (online)
http://download.portalgaruda.org/article.php?article=262637&val=4077&t
itle=PEMANFAATAN%20MIKROKONTROLER%20AT89S51%20DA
LAM%20RANCANG%20BANGUN%20SISTEM%20%20WATER%20I
NJECTION%20BERBASIS%20MIKROKONTROLER%20PADA%20S
EPEDA%20MOTOR (diakses 28/12/2016).
Boentarto. 2005. Cara Pemeriksaan, Penyetelan, dan Perawatan Sepeda Motor.
Edisi Ketiga. Yogyakarta: Andi.
Cahyono, B., E. et al. 2016. Karakteristik Sensor Kapasitif Untuk Penentuan
Level Aquades. REM (Rekayasa, Energi, Manufaktur). Vol 1 Nomor 2: 9-
13. (online) ojs.umsida.ac.id/index.php/rem/article/download/583/560
(diakses 09/06/2017).
Jama, J. dan Wagino. 2008. Teknik Sepeda Motor Jilid 1. Jakarta: Direktorat
Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.
Keenan, C., W. et al. 1980. General College Chemistry. Harper dan Row.
Terjemahan Pudjaatmaka, A., H. 1984. Kimia Untuk Universitas. Jakarta:
Erlangga.
Kettner, M. et al. 2016. Investigating the Influence of Water Injection on the
Emissions of a Diesel Engine. Journal of mechanical engineering and sciens (JMES). Vol 10 : 1863-1881. (online)
http://jmes.ump.edu.my/images/VOLUME%2010%20Issue%201%20June
%202016/11_kettner%20et%20al.pdf (diakses 07/02/2017).
Kristanto, P. 2015. Motor Bakar Torak (teori dan aplikasinya). Yogyakarta: Andi.
78
Marshal, B. 2012. Pengaruh Debit Bioetanol Injection Pada Unjuk Kerja Motor
Bensin Empat Langkah Terhadap Bahan Bakar Premium. Skripsi. Program
Studi Teknik Mesin Universitas Jember. Jember. (Online)
http://repository.unej.ac.id/bitstream/handle/123456789/25588/S_S%20(2
35)_1.pdf?sequence=1 (diakses 17/03/2017).
Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 416 Tahun 1990. Syarat-syarat dan pengawasan kualitas air. 3 september 1990. Jakarta. (online)
http://docs.nazava.com/permenkes%201990%20air%20bersih.pdf (diakses
18/02/2017).
Petrucci, R., H. 1985. General Chemistry, Principles and Modern Application.
Collier Macmillan, inch. Terjemahan Achmadi, S. 1987. Kimia Dasar
Prinsip dan Terapan Modern. Jakarta: Erlangga.
PT Astra Honda Motor. 2016. Spesifikasi Honda Vario 125. (online)
http://www.astra-honda.com/product/vario-125-esp/#! (diakses
20/03/2017).
Pudjanarsa, A. dan Nursuhud, Djati. 2008. Mesin Konversi Energi . Yogyakarta:
Andi.
Rahardjo, W. Dwi. 2014. Buku Ajar Mesin Konversi Energi. UNNES.
S, Syukri. 1999. Kimia Dasar . Jilid 2. Bandung: ITB.
Sastrawijaya, T. 2002. Pencemaran Lingkungan. Jakarta: Rineka Cipta.
Siddik, M. et al. 2014. Pengaruh Penggunaan Water Injection Dan Jenis Bahan Bakar Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Pada Sepeda Motor Honda Supra Fit tahun 2006. (online)
http://download.portalgaruda.org/article.php?article=430775&val=4092&t
itl=PENGARUH%20PENGGUNAAN%20WATER%20INJECTION%20
%20DAN%20JENIS%20BAHAN%20BAKAR%20TERHADAP%20KO
NSUMSI%20BAHAN%20BAKAR%20PADA%20SEPEDA%20MOTOR
%20HONDA%20SUPRA%20FIT%20TAHUN%202006 (diakses
07/02/2017).
Sipahutar, R. dan Santoso, D. 2012. Studi Pengaruh Penambahan Aditif Metanol
Terhadap Angka Oktan dan Konsumsi Bahan Bakar Pada Bahan Bakar
Pertamax. Prosiding seminar nasional AvoER IV. Universitas Sriwijaya.
Palembang. 594 – 606. (online) http://eprints.unsri.ac.id/5086/1/Additive_Bahan_Bakar_Prosiding_AVoE
R_4th_2012.pdf (diakses 19/02/2017).
Soenarta, N. dan Furuhama, S. 2002. Motor Serba Guna. Edisi Ketiga. Jakarta:
Pradya Paramita.
Sugiyono. 2013. Metode Penelitian Pendidikan (Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif, dan R&D). Bandung: Alfabeta.
Suyanto, W. 1989. Teori Motor Bensin. Jakarta: Direktorat Jendral Pendidikan
Tinggi.
79
Utomo, P. A. G. 2011. Pengaruh Debit Methanol Pada Methanol Injection
Terhadap Unjuk Kerja Motor Bakar Empat Langkah. Skripsi. Program
Studi Teknik Mesin Universitas Jember. Jember. (online)
http://repository.unej.ac.id/bitstream/handle/123456789/13308/Pradhana%
20Aji%20Guntoro%20B.%20U.-071910101075.pdf?sequence=1 (diakses
16/04/2017).
Wardono, H. dan Raharjo, Y. 2009. Pengaruh Penggunaan Water Injection
Terhadap Prestasi Motor Bensin 4-Langkah Skala Laboratorium.
Prosiding seminar sehari hasil-hasil penelitian dan pengabdian kepada masyarakat. Universitas Lampung. Bandar Lampung. C-55 – C60. (online)
http://repository.unila.ac.id/725/1/Seminar_Dies_Unila_5Okt2009_Herry_
Wardono.pdf (diakses 18/03/2017).
Wibowo, W. Prasetyo. 2011. Pengaruh Water Injection Terhadap Performa Mesin
Toyota Starlet GT Turbo 4E-FTE. Skripsi. Program Studi Pendidikan
Teknik Mesin Universitas Negeri Semarang. Semarang. (online)
http://lib.unnes.ac.id/19169/1/5201406007.pdf (diakses 12/01/2017).
Winoto, R. Alexander. dan Tedjasaputra, P. Kristanto. 2014. Analisa Dan
Pembuatan Water Coolant Injection Pada Motor Bensin Terhadap
Performa Dan Emisi Gas Buang. Mechanova semester gasal 2014-2015.
Vol 1 : 1-5. (Online) http://studentjournal.petra.ac.id/index.php/teknik-
mesin/article/viewFile/3033/2732 (diakses 15/03/2017).
Zatmiko., et al. 2015. Rancang Bangun Water Injection Berbasis Mikrokontroler
Serta Pengaruhnya Konsumsi Bahan Bakar dan Emisi Gas Buang (CO & HC)
Pada Sepeda Motor Honda Mega Pro 2009. Jurnal Ilmiah Pendidikan Teknik Mesin. Volume 3 Nomor 4. (online)
http://www.jurnal.fkip.uns.ac.id/index.php/ptm/article/view/8183 (diakses
26/09/2017)